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Bisher scheitern Phagen in der Medizin an regulatorischen und praktischen Hürden. Gentechnisch maßgeschneidert, sollen die Bakterienviren nun Medizin und Biotechnik verändern. Designer-Phagen könnten die Medizin revolutionieren: Sie sind widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse, erkennen Bakterien vielseitiger, umgehen Resistenzen effektiver und wirken schneller. Unterstützt von lernenden Algorithmen, die auf umfangreiche Phagen-Bakterien-Datenbanken zugreifen, lassen sich präzise Modelle entwickeln, um ihre Wirksamkeit vorherzusagen. Die dafür erforderlichen Daten stammen aus der Grundlagenforschung, die molekulare Interaktionen zwischen Phagen und Wirt untersucht.

Die Idee, Phagen als Therapie einzusetzen, reicht weiter zurück als die Nutzung von Antibiotika. Doch mit der Entdeckung von Penizillin gerieten sie in Vergessenheit. Steigende Antibiotikaresistenzen, wie bei multiresistenten Keimen, haben jedoch zu einem Umdenken geführt. Fachleute prognostizieren, dass resistente Krankheitserreger bis 2050 mehr als 39 Millionen Todesfälle verursachen könnten. Hier kommen Phagen wieder ins Spiel, denn sie töten. Der große Vorteil der Phagen ist, dass sie ganz spezifisch eine Spezies oder sogar nur einen bestimmten Stamm einer Bakterienart befallen.

Synthetische Phagen sehen sich ihrerseits hohen Hürden bei der Zulassung gegenüber. Dass sie prinzipiell funktionieren, zeigten Forschende aus den USA und Großbritannien bereits im Jahr 2019 in einer Einzelfallstudie.

Fachleute sind sich einig darin, dass Designer-Phagen das Potenzial haben, die Medizin zu verändern. »Bio-engineerte« Phagen sind unempfindlicher gegen Umwelteinüsse, erkennen Wirtsbakterien breiter, überwinden deren Resistenzmechanismen effizienter oder töten schneller und effektiver. Oder sogar alles gleichzeitig. Dabei helfen auch lernende Algorithmen, die mit Daten tausender Phagen-Bakterien-Interaktionen gefüttert werden. Solche Modelle könnten vorhersagen, wie effektiv und effizient ein konstruierter Phage ein bestimmtes Bakterium erkennt und tötet. Daten wie diese stammen aus der Grundlagenforschung, etwa wie genau Phage und Wirt auf molekularer Ebene interagieren. Das erforscht Katharina Höfer mit ihrer Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg: Wie dockt der Bakteriophage an, wie umgeht er Resistenzmechanismen, wie tötet er, und wo liegen all diese Informationen im Viren-Erbgut? 

Den ganzen Artikel zu dem Thema von Sigrid März finden Sie unter: https://www.spektrum.de/news/synthetische-phagen-bakterienkiller-aus-dem-genbaukasten/2253856